I forskellige områder af det moderne liv bliver det nødvendigt at opnå UV-stråling med lav effekt. Det:
- medicinsk udstyr, inkl. tandfyldninger, der hærder under påvirkning af ultraviolet stråling;
- kosmetologi, hvor ultraviolet lys bruges som et middel til hærdning af lakker;
- installationer til kemisk tørring af forskellige sammensætninger (et eksempel er vist i figur 1);
- scannere til bestemmelse af ægtheden af regninger og dokumenter;
- drivhuse, hvor ultraviolet lys stimulerer plantevækst.
Klassiske lampekilder til ultraviolet stråling har utilfredsstillende egenskaber for vægt og størrelse og bruger høj effekt. I de senere år er UV-lysdioder blevet udbredt som en effektiv erstatning for dem, som er fri for disse ulemper og desuden adskiller sig i brugervenlighed.
Princip for drift og egenskaber
Principperne for drift af en ultraviolet lysemitterende diode (LED) og LED med det synlige bølgelængdeområde er identiske. Enhederne indeholder en pn-forbindelse, gennem hvilken en jævnstrøm føres. Under passagen finder ladebærere sig ved høje energiniveauer i halvlederstrukturen. Deres overgang til lavere niveauer med passende udførelse ledsages af dannelsen af lyskvanta.
Når strukturen er dannet ved tilsætninger af aluminium, gallium, indium og andre sjældne jordarter, vælges afstanden mellem strålingsovergange således at strålingen er i det usynlige nær UV-bølgelængdeområde (normalt spektralområdet fra 100 til 400 nm).
Det beskrevne driftsprincip bestemmer straks listen over parametre, der er normaliseret til ultraviolet LED. Passet angiver:
- arbejdsbølgelængde, undertiden suppleret med bredden af den spektrale linje;
- maksimal lysstrøm, angivet i lumen til kilder med høj blænde, eller givet i lysestager (flux-til-solid vinkelforhold) i tilfælde af retningsbestråling
- maksimal fremadgående strøm
- fremadspænding.
På grund af brugen af en speciel struktur af pn-krydset er fremadspændingen på UV-dioder normalt mærkbart højere end konventionelle og når undertiden 5 V.
Diodens driftstid er flere titusinder af timer, det typiske temperaturområde er fra -20 til + 100 ° С.
Strukturel ydeevne
Af grunde til at minimere rækkevidden af komponenter produceres ultraviolette lysdioder i standardtilfælde, hvilket samtidig hjælper:
- løse problemet med polaritet på grund af tilstedeværelsen af et vigtigt fremspring
- tilvejebringe den nødvendige varmeafledning og elementer med høje fremadgående strømme, forudsat at der anvendes et metalhus.
Til emittere med lav effekt anvendes en billigere plastikhus, som den der er vist i figur 2.
De mest almindelige dioder har ledninger, mens SMD'er har båndledninger. Den sidste mulighed er vist i figur 3.